镍基焦油裂解催化剂再生特性及粉尘作用机理研究

在常压固定床反应器中,考察1.0%NiO/0.1%MgO-Al2 O3催化剂的稳定性和原位再生性能,并在进料中引入粉尘以模拟真实的煤与生物质热解气化的含尘环境。结果表明,随着反应温度的升高,催化剂的活性提高,寿命缩短。该催化剂在循环再生实验中表现出良好的耐久性,再生温度为800℃时水热失活现象显著,优选的再生温度为600～700℃,再生时间20 min。随着再生剂中水蒸气比例的增加,催化剂的比表面积和孔结构逐渐发生变化。 EPMA和XRD表征结果表明,引入粉尘后并未改变催化剂的组成,引入MgO后会形成（ Mg0.4 Al0.6） Al1.8 O4晶相。 SiO2具有促进积炭产生的作用,MgO则对积炭的产生具有一定的阻滞作用。适当降低空速可减弱SiO2等惰性粉尘对催化剂活性的负面作用。

TiO_2-分子筛/波纹型陶瓷纤维整体式催化剂的制备及其对气相甲苯光催化性能研究

为获得一种具有吸附及光催化双重性质的复合光催化剂材料,以波纹型陶瓷纤维为基材,以疏水性分子筛为吸附剂,以钛酸丁酯为钛源,通过浸渍焙烧法制备了一系列TiO_2-分子筛/波纹型陶瓷纤维复合光催化剂材料。通过X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射、氮气吸脱附对催化剂的晶体结构、颗粒形貌及吸光度等进行了测试。以3 290mg/m3的气相甲苯为模型污染物,评价了该系列复合催化剂的光催化性能。结果表明:波纹型陶瓷纤维特殊的孔道结构,提供了大的宏观表面积,有利于分子筛和催化剂的负载,解决了内部光照问题。光催化与吸附相结合后比单纯吸附及单纯光催化效果更好,在分子筛负载量为45.52%时表现出良好的吸附性能;在TiO_2负载量为12.97%时,光降解甲苯效果最佳;且研究发现增大再生空速与延长光照时间均有利于催化剂的再生。

固定床烟煤与木屑共热解的协同反应性研究

在自制的固定床反应装置上对木屑和烟煤以及两者的混合物进行了热解特性研究,考察了木屑与烟煤在不同掺混比例和热解终温下的共热解反应特性。研究结果表明:协同作用发生的程度与热解反应条件有关,烟煤与木屑共热解的协同反应性不仅体现在气、液产物收率方面,同时对气体组成也有显著影响;因木屑灰分中的碱金属化合物对热解焦油的催化裂解作用,使得共热解反应在较高热解终温和较低木屑掺混比条件下表现出更为显著的协同作用;在木屑掺混比(木屑质量分数)为25%、终温540℃条件下,热解气产率的协同值达到22.6%,焦油产率协同值为-27.3%;H自由基与烟煤热解产生的自由基结合成CH4等烃类气体或转移到焦油组分,是一种重要的协同作用机理。

海水入侵水质变化模拟实验研究

通过模拟海水入侵地下水过程的实验,研究了青岛地区海水对不同土壤浸泡上清液中各种元素的变化,得出了海水入侵过程中常规离子如Cl-、HCO3-、P和Ca2+的变化规律。与此同时,海水含有一定量重金属。在与不同土壤浸泡过程中,实验中分析了Ni、Cd、Cr、Pb、Cu、Mn和Zn共7种元素。上清液中Ni、Cd和Zn浓度增加,Pb、Cu和Cr的浓度略有降低或基本不发生变化。用饮用水和蒸馏水分别与不同土壤浸泡作参比实验,上清液中各种元素基本不发生变化。浸出液中基本上不含重金属。另外,应用海水、饮用水和蒸馏水与不同土壤浸泡时,所有上清液中均未检测出Mn元素。因此,海水入侵过程中,地下水不仅变咸,也使地下水重金属增加。

助剂对分子筛吸附性能的影响

对在成型过程中引入助剂的分子筛吸附剂进行了研究。通过考察分子筛吸附剂对正己烷、一氧化碳的吸附容量 ,解吸再生性能及一氧化碳与氮气的吸附分离效率 ,发现助剂量的改变就能够在一定范围内调节分子筛吸附剂的吸附分离性能 。

利用活性添加剂强化原油蒸馏技术进展

介绍了采用活性添加剂强化原油蒸馏的理论依据、强化机理、实验研究进展及其工业应用情况。通过对国内外研究成果的总结与分析 ,提出了原油强化蒸馏的活性添加剂分子设计的新思路和通过炼油厂进行大系统优化强化蒸馏的新方案 ,指出了原油强化蒸馏目前存在的关键问题 。

强化蒸馏的工业应用

目前各炼油厂都在为提高轻质油收率、改善产品质量采取改进措施。介绍了一种新的改质剂 ,以提高轻质油产率 ,改善产品质量 ,增加炼油厂整体效益 ,且投入低 ,改动少 ,是炼油厂经济效益新的增长点。

钙基固硫产物动力学的实验研究

采用改进后的自动定硫仪,把硫酸钙直接放到高温区,测出不同温度下的硫酸钙分解率。应用物理化学中热力学函数,得到了固硫分解动力学方程,证明在一定温度范围内,温度变化对活化能的影响不太显著。

助剂钾对Ni/Al_2O_3催化转化焦油模型化合物的影响研究

以甲苯为焦油模型化合物,分别以KCl,K2CO3为前驱体,考察了助剂钾对Ni/Al2O3催化剂催化转化反应性能的影响。实验结果表明:添加助剂钾可以降低镍基催化剂表面酸性,有效改善催化剂的活性,但在催化剂煅烧过程中钾离子不能与载体形成晶石结构,在反应过程中容易流失。KCl和K2CO3均具有较好的抗积炭性能,但由于K2CO3属于强碱性物质,催化剂负载后容易因吸水硬度降低。

吸附理论在判别固硫剂反应活性和动力学研究中的应用

经过理论分析及实例验证,说明用吸附理论来研究固硫反应动力学的方法是可行的。应用吸附理论得到的固硫速度方程在实际应用中既精度高又可行,为固硫过程动力学研究提供了一种新的方法。

煤灰熔融性的影响因素及其调控

综述了煤灰熔融性的影响因素及国内外研究进展。从定性和定量两个方面对煤灰化学组成与煤灰熔融性的关系进行了概述。总结了煤灰中典型的耐熔矿物质和助熔矿物质,并分析了其在受热过程中的演变规律。结合实例,简述了配煤、添加助剂两种调控煤灰熔融性的方法;揭示了反应气氛、压力对煤灰熔融性的影响。在分析讨论的基础上为气化、燃烧设备排渣工艺的优化以及煤种适用范围的扩大提出了建议。

A型分子筛/活性炭纤维复合材料的制备与吸附性能研究

为获得一种具有高效吸附性能的微孔吸附材料,以黏胶基活性炭纤维为基材,采用溶胶-凝胶水热合成法制备了A型分子筛/活性炭纤维复合材料。通过XRD、SEM、N2吸附等测试方法对该材料的晶体结构、形貌和孔隙结构进行表征,通过复合材料对低浓度二氯甲烷气体的吸附研究,系统考察了晶化温度和晶化时间对复合材料吸附性能的影响。结果表明:与活性炭纤维基材相比,分子筛/活性炭纤维复合材料的吸附性能有所提高。晶化温度和晶化时间对复合材料的吸附性能影响显著,当晶化温度为100℃、晶化时间为6h时,复合材料对二氯甲烷表现出最佳吸附性能。

A Reconfigurable Manufacturing System for In-site Machining Component with Large Scale

To cope with various unpredictable changes in large scale parts,the concept of reconfigurable manufacturing system (RMS) for machining these components is presented.Considering with large-size space measurement and the fixed-free manufacture mode,an automatically localizing machining method for large scale part is studied in this paper,and the architecture of the RMS for machining large scale parts is proposed.According to the method and structure,the automatically localizing model is established.The theoretical analysis and simulation examples demonstrate the feasibility and validity of the proposed method,and the results indicate that the method is suitable and effective for machining large scale components in significant scientific projects.

潞安煤灰化学性质调控及工艺条件选择

为提高高灰熔点潞安煤对大规模煤基合成油气化工艺的适应性,采用灰熔点测试仪、XRD射线衍射、热重分析仪等测试手段,研究了添加助熔剂和配煤2种灰化学性质调控方法对潞安煤灰熔融特性及气化反应性的影响,提出了山西潞安集团180万t/a煤基合成油项目气化工艺.结果表明：助熔剂的质量分数为0～7%时,CaO,Fe2O3,MgO使灰流动温度降低的最大值分别为150,73,68℃,随着助熔剂含量继续增加,Fe2O3,MgO的助熔效果明显提高.在考察的实验范围内,平均每加入1%的神木煤,灰熔融温度降低约3℃.莫来石含量的逐渐降低及铁橄榄石和钙铝榴石的不断形成是混煤灰熔融温度下降的主要原因.潞安原煤中的原生矿物质对煤焦气化反应性影响很小,添加助熔剂和配煤能显著提高煤焦的气化反应性。

以腐植酸和造纸黑液为原料的多功能可降解黑色液态地膜的研制与应用

以富含腐植酸的褐煤对造纸黑液进行改性,同时黑液又作为腐植酸的抽提剂,生产土壤所需的有机肥;木质素、纤维素和多糖,在交联剂的作用下形成高分子,然后再与各种添加剂、硅肥、微量元素、农药和除草剂混合制取多功能可降解黑色液态地膜。该液态地膜既具有塑料地膜的增温、保墒、保苗的作用,又有较强的粘附能力,可将土粒联结成理想的团聚体,彻底解决了造纸黑液和塑料地膜对土地和环境的污染,同时又增加了集农药、肥料和农膜于一身的特点,以及用后翻压入土,可成为土壤改良剂;可现场喷施造膜;可自然出苗;对地形地貌适应能力强等优点。应用表明,土壤表面喷洒液态地膜可提高地温1～4℃,蒸发抑制率30%以上,土壤含水量提高20%以上,土壤容重降低6%～10%,土壤中水稳性团粒数量(>0.25mm)可增加10%以上,作物生育期提前3～10天,0～50cm土体的含盐量降低50%左右,不同作物的增产幅度多在20%以上。